叶色突变体是研究光合系统结构、功能及其调控机制的理想材料,在培育新品种方面也有很高的应用价值,桑树叶色突变体Cty-Sm是稀有的种质资源,研究其生理生化特性及突变机理具有理论与实践意义。本研究对桑树叶色突变体(Cty-Sm)的遗传规律与生物学特性进行了初步研究,结果表明,在自然生长条件下,突变桑Cty-Sm的斑叶突变性状能保持稳定遗传。在离体培养条件下,突变桑叶片除表现原有斑状叶色外,还表现为斑状差异、黄化及复绿等多种形式,并且其黄化程度随光照条件的不同而变化。在自然生长及离体条件下,与正常生长的对照桑相比,突变桑叶片黄化部分的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量减少,其中叶绿素a的减少最为显著,仅为正常桑的5.4%-10.2%,这是导致突变体桑Cty-Sm叶色黄化的直接原因。为探讨叶绿素合成减少的生理原因,测定了叶绿素生物合成前体物质的相对含量,与对照桑相比,结果表明桑叶色突变体Cty-Sm的δ-氨基酮戊酸(ALA)的相对含量明显增加,而胆色素原(PBG)的相对降低,表明叶绿素合成受阻的部位发生在ALA与PBG之间。为探讨突变体桑叶色变异的分子机理,对突变桑与正常桑的基因组DNA进行了分析。首先,对影响扩增结果的DNA模板浓度、变性时间、退火温度和时间、延伸时间等主要因子进行优化,建立了较为稳定的RAPD技术体系。在此基础上,对突变桑与正常桑的基因组DNA进行RAPD分析,结果在不同供试材料中都能扩增出丰富的条带,并从随机引物S65、S85等的RAPD结果中检测到了差异性条带。为探讨突变桑叶色变异相关蛋白质的特异性表达,应用SDS-PAGE技术,分析了差异表达的蛋白质组分(电泳条带)。通过胶内酶切、质谱分析及数据库检索,鉴定了其中的24种叶片蛋白质组分,其中包括9种差异表达的蛋白质组分,并探讨了这些差异蛋白质的可能作用机理。